年物理一轮复习第11章交变电流传感器第2讲变压器电能的输送学案
2020版新一线高考物理(新课标)一轮复习教学案：第11章 第2节 变压器 电能的输送 含答案
第2节 变压器 电能的输送知识点一| 理想变压器1．构造和原理 (1)构造(如图所示)变压器由原线圈、副线圈和闭合铁芯组成。
(2)原理：电磁感应的互感现象。
2．基本关系(1)电压关系：U 1U 2＝n 1n 2。
(2)功率关系：P 入＝P 出。
(3)电流关系：①只有一个副线圈时：I 1I 2＝n 2n 1。
②有多个副线圈时：n 1I 1＝n 2I 2＋n 3I 3＋…＋n n I n 。
3．几种常见的变压器(1)自耦变压器——调压变压器。
(2)互感器⎩⎨⎧电压互感器：把高电压变成低电压。
电流互感器：把大电流变成小电流。
自耦变压器原理如图所示：若AX 为输入端，触头a 向上移动时，副线圈匝数N 2增加，输出电压升高。
[判断正误](1)变压器能改变交变电流的电压，不能改变交变电流的频率。
(√) (2)正常工作的变压器当副线圈与用电器断开时，副线圈两端无电压。
(×)(3)变压器副线圈并联更多的用电器时，原线圈输入的电流随之减小。
(×)考法1 变压器的工作原理1．(2019·惠州模拟)如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为n 1∶n 2＝10∶1，a 、b 两点间的电压为u ＝220 2sin 100πt (V)，R 为可变电阻，P 为用铅锑合金制成的保险丝，其电阻可忽略不计，熔断电流为2 A 。
为使保险丝不熔断，可变电阻R 连入电路的最小阻值应大于( )A ．11210 Ω B ．1.1 Ω C ．11 Ω D ．11 2 ΩB [由a 、b 两点间的电压为u ＝2202sin 100πt (V)，可知变压器原线圈输入电压U 1＝220 V ，根据变压器变压公式可得变压器输出电压U 2＝n 2n 1U 1＝22 V ，保险丝熔断电流为2 A ，原线圈中电流为I 1＝2 A 时，由U 1I 1＝U 2I 2可得副线圈中电流为I 2＝20 A ，此时保险丝会熔断。
高考物理一轮复习第十一章交变电流传感器第2讲变压器
交变电流 传感器 第2讲 变压器 电能的输送
板块三 限时规范特训
时间：45 分钟
满分：100 分
一、选择题(本题共 10ห้องสมุดไป่ตู้小题，每小题 6 分，共 60 分。 其中 1～6 为单选，7～10 为多选)
1．如图，理想变压器原、副线圈匝数比为 20∶1，两 个标有“12 V，6 W”的小灯泡并联在副线圈的两端。当两 灯泡都正常工作时，原线圈电路中电压表和电流表(可视为 理想的)的示数分别是( )
A．120 V,0.10 A B．240 V,0.025 A C．120 V,0.05 A D．240 V,0.05 A
解析 副线圈电压 U2＝12 V，由UU12＝nn12得 U1＝240 V， 副线圈中电流 I2＝2·UP＝1 A，由II12＝nn21得 I1＝0.05 A，D 选项 正确。
5.[2017·福建宁德质检]如图所示，理想变压器的副线圈 接有一规格为“44 V 44 W”的灯泡和线圈电阻 r＝1 Ω 的 电动机，原线圈接 u＝220 2sin100πt V 的正弦式交变电流 后灯泡和电动机都正常工作，且原线圈中理想交流电流表 的示数为 1 A，则下列说法正确的是( )
A．理想变压器原、副线圈匝数之比为 4∶1 B．电动机的输出功率为 176 W C．电动机的热功率为 6 W D．若电动机被卡住，灯泡仍正常工作，则电流表的示 数变为 9 A
2．如图所示，将理想变压器原线圈接入电压随时间变 化规律为：u＝220 2sin100πt(V)的交流电源上，在副线圈 两端并联接入规格为“22 V 22 W”的灯泡 10 个，灯泡均 正常发光。除灯泡外的电阻均不计，下列说法正确的是 ()
A．变压器原、副线圈匝数比为 10 2∶1 B．电流表示数为 1 A C．电流表示数为 10 A D．副线圈中电流的频率为 5 Hz
高考物理一轮复习 第十一章 交变电流 传感器 第2讲 变
第2讲 变压器 电能的输送[课时作业] 单独成册 方便使用[基础题组]一、单项选择题1．一电器中的变压器可视为理想变压器，它将220 V 交变电压改变为110 V ．已知变压器原线圈匝数为800，则副线圈匝数为( ) A ．200 B ．400 C ．1 600D ．3 200解析：根据变压器的变压规律U 1U 2＝n 1n 2得，n 2＝U 2U 1n 1＝110220×800＝400，选项B 正确．答案：B2．(2018·河北唐山模拟)一含有理想变压器的电路如图所示，变压器原副线圈匝数比n 1∶n 2＝2∶1，图中电阻R 1、R 2和R 3的阻值分别是4 Ω、2 Ω和3 Ω，U 为有效值恒定的正弦交流电源．当开关S 断开时，理想电流表的示数为I ，当S 闭合时，电流表的示数为( )A.23I B.12I C.32I D ．2I解析：设S 闭合时，电流表示数为I 1，对理想变压器有P 入＝P 出，I 1I 2＝n 2n 1，则开关闭合时有I 1U －I 21R 1＝(2I 1)2R 2，开关断开时有IU －I 2R 1＝(2I )2(R 2＋R 3)，两式联立解得I 1＝2I ，故D 项正确． 答案：D3．远距离输电的原理图如图所示，升压变压器原、副线圈的匝数分别为n 1、n 2，电压分别为U 1、U 2，电流分别为I 1、I 2，输电线上的电阻为R .变压器为理想变压器，则下列关系式中正确的是( )A.I 1I 2＝n 1n 2B ．I 2＝U 2RC ．I 1U 1＝I 22RD ．I 1U 1＝I 2U 2解析：根据变压器电流与匝数关系知I 1I 2＝n 2n 1，A 错误．U 2不是电阻R 两端的电压，故I 2≠U 2R，B 错误．I 22R 仅是输电线上损失的功率，而I 1U 1是升压变压器的输入功率，二者并不相等，C 错误．根据功率关系知I 1U 1＝I 2U 2，D 正确． 答案：D4.一理想降压变压器原、副线圈匝数比为K ，原线圈与阻值为4R 0的电阻串联后，接入有效值为25 V 的正弦交流电源；副线圈电路中固定电阻的阻值为R 0，当负载电阻的阻值R ＝5R 0时，理想电压表的示数为5 V ．保持变压器输入电流不变，现将负载电阻的阻值增大到R ′＝11R 0，此时输入电压有效值为U ，则( ) A ．K ＝256，U ＝49 VB ．K ＝256，U ＝48 VC ．K ＝4，U ＝49 VD ．K ＝4，U ＝48 V解析：变压器次级电流I 2＝U R R ＝5 V 5R 0＝1 V R 0，此时变压器初级电流为I 1＝1 VKR 0；变压器次级电压U 2＝5 V5R 0×6R 0＝6 V ，初级电压U 1＝KU 2＝6K V.则U ＝U 1＋I 1×4R 0，即25 V ＝6K V ＋4 VK，解得K ＝4.保持变压器输入电流不变，则次级电流也不变，将负载电阻的阻值增大到R ′＝11R 0，则变压器次级电压为U 2′＝1 VR 0×(11R 0＋R 0)＝12 V ，初级电压U 1′＝KU 2′＝48 V ，故U ′＝U 1′＋I 1·4R 0＝48 V ＋1 V4R 0×4R 0＝49 V ．故选项C 正确，A 、B 、D 错误． 答案：C5．由闭合电路欧姆定律及串并联关系可知，图甲中，A 、B 两点间接直流稳压电源，U AB ＝100 V ，R 1＝40 Ω，滑动变阻器总电阻R ＝20 Ω，滑片处于变阻器正中位置；图乙中，自耦变压器输入端a 、b 接交流稳压电源，其电压有效值U ab ＝100 V ，滑片处于线圈正中位置，R 2＝40 Ω.若R 1和R 2的发热功率分别为P 1和P 2，则P 1和P 2的关系为( )A ．P 1＝P 2B.P 1P 2＝25C.P 1P 2＝425D.P 1P 2＝14解析：由闭合电路欧姆定律及串并联关系可知，图甲中，R 1两端的电压为U 1＝80 V ，图乙中，R 2两端的电压为U 2＝200 V ，所以P 1P 2＝U 21R 1U 22R 2＝425，选项C 正确．答案：C 二、多项选择题6.如图，将额定电压为60 V 的用电器，通过一理想变压器接在正弦交流电源上．闭合开关S 后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表(均为理想电表)的示数分别为220 V 和2.2 A ．以下判断正确的是( ) A ．变压器输入功率为484 WB ．通过原线圈的电流的有效值为0.6 AC ．通过副线圈的电流的最大值为2.2 AD ．变压器原、副线圈匝数比n 1∶n 2＝11∶3解析：理想变压器的输入功率等于输出功率，所以有P 1＝U 1I 1＝U 2I 2＝60×2.2 W＝132 W ，选项A 错误；原线圈电流I 1＝P 1U 1＝0.6 A ，选项B 正确；副线圈电流最大值I 2max ＝2I 2＝2.2 2A ，选项C 错误；原、副线圈匝数比n 1n 2＝U 1U 2＝22060＝113，选项D 正确．答案：BD7．(2018·湖北宜昌调研)如图为远距离输电示意图，升压变压器T 1和降压变压器T 2均为理想变压器，n 1∶n 2＝1∶m ，n 3∶n 4＝n ∶1(m 、n 都大于1)．输电线的总电阻为2r ，升压变压器T 1原线圈的电压的有效值为U ，T 1的原线圈输入的电功率为P .下列说法正确的是()A ．降压变压器T 2副线圈的电压为mU nB ．输电线上的电流为P mUC ．用电设备的数目增多，降压变压器T 2原线圈的电压变小D ．用电设备的数目减少，输电线上的电流减小解析：输电线上有电阻，所以降压变压器T 2副线圈的电压小于mU n，选项A 错误；升压变压器T 2副线圈的电压为mU ，所以输电线上的电流为I ＝PmU，选项B 正确；用电设备的数目增多，输电线上的电压降变大，降压变压器T 2原线圈的电压变小，选项C 正确；用电设备的数目减少，输电的功率变小，输电线上的电流减小，选项D 正确． 答案：BCD8．(2018·河南新乡、许昌、平顶山三市调研)图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n 1∶n 2＝5∶1，电阻R ＝20 Ω，L 1、L 2为规格相同的两只小灯泡，阻值均为10 Ω，S 1为单刀双掷开关．原线圈接正弦式交流电源，输入电压u 随时间t 的变化关系如图乙所示．现将S 1接1、S 2闭合，此时L 2正常发光．下列说法正确的是( )A ．输入电压u 的表达式为u ＝20 2sin 50πt VB ．只断开S 2后，L 1、L 2均正常发光C ．只断开S 2后，原线圈的输入功率为0.8 WD ．若S 1换接到2后，R 消耗的电功率为0.8 W解析：由图乙可知T ＝0.02 s ，角速度ω＝2πT＝100π rad/s ，输入电压u 的表达式u ＝202sin 100πt V ，A 错误；只断开S 2，副线圈两端的总电压不变，L 1、L 2的电压均小于其额定电压，不会正常发光，B 错误；由U 1U 2＝n 1n 2可知，副线圈两端的电压为4 V ，只断开S 2后，变压器的输出功率P 出＝U 222R L ＝0.8 W ，则原线圈的输入功率为0.8 W ，C 正确；若S 1换接到2后，R 消耗的电功率为P ′＝U 22R＝0.8 W ，D 正确．答案：CD[能力题组]一、选择题9．(2018·河南六市联拟)如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数比为5∶1，原线圈接入如图乙所示的正弦交流电，副线圈与二极管(正向电阻为零，相当于导线；反向电阻为无穷大，相当于断路)、定值电阻R 0、热敏电阻R t (阻值随温度的升高而减小)及报警器P (电流增加到一定值时报警器P 将发出警报声)组成闭合电路，电压表、电流表均为理想电表．则以下判断正确的是( )A ．变压器线圈输出交流电的频率为25 HzB ．电压表的示数为22 2 VC ．R t 处温度减小到一定值时，报警器P 将会发出警报声D ．报警器报警时，变压器的输入功率比报警前小解析：由图乙可知f ＝1T＝50 Hz ，而理想变压器不改变交流电的频率，A 项错误．由图乙可知原线圈输入电压的有效值U 1＝220 V ，则副线圈两端电压有效值U 2＝n 2n 1U 1＝44 V ，设电压表示数为U ，由于二极管作用，副线圈回路在一个周期内只有半个周期的时间有电流，则由有效值定义有U 22R 总·T 2＝U 2R 总·T ，解得U ＝U 22＝22 2 V ，B 项正确．由题给条件可知，R t 处温度升高到一定值时，报警器会发出警报声，C 项错误．因报警器报警时回路中电流比报警前大，则报警时副线圈回路的总功率比报警前大，而输入功率与输出功率相等，D 项错误． 答案：B10．有一种调压变压器的构造如图所示．线圈AB 绕在一个圆环形的铁芯上，C 、D 之间加上输入电压，转动滑动触头P 就可以调节输出电压．图中A 为交流电流表，V 为交流电压表，R 1、R 2为定值电阻，R 3为滑动变阻器，C 、D 两端接正弦交流电源，变压器可视为理想变压器，则下列说法正确的是( )A ．当R 3不变，滑动触头P 顺时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变小B ．当R 3不变，滑动触头P 逆时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变小C ．当P 不动，滑动变阻器滑动触头向上滑动时，电流表读数变小，电压表读数变小D ．当P 不动，滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电流表读数变大，电压表读数变大 解析：当R 3不变，P 顺时针转动时，n MN 减小，由U CD U MN ＝n CDn MN，知U MN 减小，则电压表、电流表读数均减小，A 项正确，同理知B 项错误；当P 不动时，匝数n MN 不变，输出电压U MN 不变，滑片向上滑动，根据串反并同，得电压表示数变大，电流表示数变小，C 项错误，同理知D 项也错误． 答案：A11．(多选)如图所示，发电机中线圈的匝数为N ，线圈的面积为S ，线圈做匀速圆周运动的角速度为ω，匀强磁场的磁感应强度为B .电流表和电压表为理想电表，定值电阻的阻值为R .当P 在图示位置时，变压器的匝数比n 1∶n 2＝1∶2.一开始线圈与磁场垂直，下列判断正确的是( )A ．电压表的读数为2NBS ωB ．电流表的读数为22NBS ωRC ．线圈由图示位置旋转四分之一周，通过电流表的电荷量为NBSRD ．P 向上移动时，电压表的示数变小，电流表示数变大 解析：感应电动势的最大值为E m ＝NBS ω，有效值U 1＝NBS ω2，由U 1U 2＝n 1n 2可得，电压表读数U 2＝2NBS ω，选项A 错误；副线圈电流I 2＝U 2R＝2NBS ωR，通过电流表的交变电流为22NBS ωR，选项B 正确；线圈由图示位置旋转四分之一圆周，通过电流表的电荷量为Q ＝N ΔΦR ＝NBSR，选项C 正确；P 向上移动时，副线圈匝数变少，电压表的示数变小，电流表示数也变小，选项D 错误． 答案：BC 二、非选择题12．图甲为一理想变压器，ab 为原线圈，ce 为副线圈，d 为副线圈引出的一个接头，原线圈输入正弦式交变电压的u ab t 图像如图乙所示．若只在ce 间接一只R ce ＝400 Ω的电阻，或只在de 间接一只R de ＝225 Ω的电阻，两种情况下电阻消耗的功率均为80 W.(1)请写出原线圈输入电压瞬时值u ab 的表达式； (2)求只在ce 间接400 Ω电阻时，原线圈中的电流I 1； (3)求ce 和de 间线圈的匝数比n cen de. 解析：(1)由题图乙知ω＝200π rad/s ， 电压瞬时值u ab ＝400sin 200πt V. (2)电压有效值U 1＝200 2 V ， 理想变压器P 1＝P 2＝80 W ， 原线圈中的电流I 1＝P 1U 1， 解得I 1≈0.28 A(或25A)． (3)设ab 间匝数为n 1，则U 1n 1＝U cen ce， 同理U 1n 1＝U den de. 由题意知U 2ce R ce ＝U 2deR de ，解得n ce n de＝R ceR de， 代入数据得n ce n de ＝43. 答案：(1)u ab ＝400sin 200πt V (2)0.28 A 或25 A (3)4313．某村在距村庄较远的地方修建了一座小型水电站，发电机输出功率为9 kW ，输出电压为500 V ，输电线的总电阻为10 Ω，允许线路损耗的功率为输出功率的4%.求： (1)村民和村办小企业需要220 V 电压时，所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比各为多少？(不计变压器的损耗)(2)若不用变压器而由发电机直接输送，村民和村办小企业得到的电压和功率是多少？ 解析：(1)输电电路图如图所示，由ΔP ＝4%P 输出和ΔP ＝I 22R 得I 2＝4%P 输出R＝6 A则U 送＝P 输出I 2＝1 500 V 升压变压器原、副线圈匝数比n 1n 2＝U 0U 送＝5001 500＝13输电线上电压损失ΔU ＝I 2R ＝60 V 故降压变压器输入电压U 1＝U 送－ΔU ＝1 440 V故降压变压器原、副线圈匝数比n 1′n 2′＝U 1U 2＝1 440220＝7211(2)若不用变压器，则输电电流I ＝P 输出U 0＝18 AU ＝U 0－IR ＝320 V ，P ＝P 输出－I 2R ＝5 760 W答案：(1)1∶3 72∶11 (2)320 V 5 760 W。
2019版高考物理一轮复习 第十一章 交变电流 传感器 11.2 变压器 电能的输送
K12教育课件
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流电压u的表达式u=51sin(100πt) V,故选项C错误;RT的温度升高时,阻值减小,电流表的示 数变大,电压表示数不变,故选项D正确。
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【迁移训练】
K12教育课件
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迁移1:匝数比不变,负载改变 (2018·珠海模拟)如图,理想变压器原线圈输入电压u=Umsin ωt,副线圈电路中R0为定值
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【微点拨】
1.关于理想变压器的四点说明: (1)变压器不能改变直流电压。 (2)变压器只能改变交变电流的电压和电流,不能改变 交变电流的频率。
(3)理想变压器本身不消耗电能。 (4)理想变压器基本关系中的U1、I1、U2、I2均为有效值。
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5
2.升压变压器和降压变压器:
,若n1>n2,则U1>U2,为降压变压器;若n1<n2,则 U1<U2,为升压变压器。
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A.9∶1∶4 C.3∶1∶2
B.6∶1∶2 D.3∶2∶1
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【解析】选C。两个副线圈的输出功率为P2=I2R+I2·2R =3I2R,根据输入功率等于输出功率有U1I=3I2R,解得U1= 3IR,两个副线圈的电压分别为U2=IR,U3=I·2R,根据电压与匝数成正比,有 n1∶n2∶n3=U1∶U2∶U3=3IR∶IR∶ 2IR=3∶1∶2,故C项正确,A、B、D项错误。
K12教育课件
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考点2 理想变压器的动态分析 【典题探究】
【典例2】(多选)(2016·海南高考)图甲中,理想变压器的原、副线圈的匝数比为4∶1,RT 为阻值随温度升高而减小的热敏电阻,R1为定值电阻,电压表和电流表均为理想交流电 表。原线圈所接电压u随时间t按正弦规律变化,如图乙所示。下列说法正确的是
高考物理一轮复习第十一章交变电流传感器学案
第十一章交变电流传感器[全国卷5年考情分析]基础考点常考考点(2013～2017考情统计)命题概率常考角度正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值(Ⅰ)远距离输电(Ⅰ) 以上2个考点未曾独立命题交变电流、交变电流的图像(Ⅰ)'16Ⅲ卷T21(6分)独立命题概率20%(1)根据线框在磁场中的转动求解描述交变电流的物理量(2)根据交变电流的图像或表达式求解描述交变电流的物理量(3)变压器的基本原理和动态分析(4)远距离输电问题理想变压器(Ⅱ)'16Ⅰ卷T16(6分)'16Ⅲ卷T19(6分)'15Ⅰ卷T16(6分)'14Ⅱ卷T21(6分)独立命题概率70%综合命题概率80%实验十二传感器的简单使用'16Ⅰ卷T23(10分)综合命题概率30%第1节交变电流的产生及描述(1)矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时，一定会产生正弦式交变电流。
(×)(2)线圈在磁场中转动的过程中穿过线圈的磁通量最大时，产生的感应电动势也最大。
(×)(3)矩形线圈在匀强磁场中匀速转动经过中性面时，线圈中的感应电动势为零，电流方向发生改变。
(√)(4)交流电气设备上所标的电压和电流值是交变电流的有效值。
(√) (5)交流电压表和电流表测量的是交流电的峰值。
(×) (6)交变电流的峰值总是有效值的2倍。
(×)解题中常用到的二级结论：(1)正弦交流电的产生：中性面垂直于磁场方向，线圈平面平行于磁场方向时电动势最大：E m ＝nBSω。
①线圈从中性面开始转动：e ＝E m sin ωt 。
②线圈从平行于磁场方向开始转动：e ＝E m cos ωt 。
(2)正弦交变电流的有效值与最大值的关系，对整个波形、半个波形、甚至14个波形都成立。
(3)非正弦交流电的有效值的求法：I 2RT ＝一个周期内产生的总热量。
突破点(一) 交变电流的产生和描述1．正弦式交变电流的产生(1)线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。
高考物理一轮复习 第11章 交变电流 传感器 练案 理想变压器 电能的输送
取夺市安慰阳光实验学校练案[32] 理想变压器电能的输送一、选择题(本题共8小题，1～4题为单选，5～8题为多选)1．(2018·高三上学期期末试题)如图为远距离输电示意图，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，R为输电线的等效电阻。
保持交流发电机输出电压不变，若电压表示数变小，下列判断正确的是略不计，则 21993276( D ) A．电流表示数变小B．降压变压器原副线圈两端的电压之比变小C．升压变压器输出电压变小D．输电线损失的功率变大[解析] 电压表示数变小，说明降压变压器的次级电压减小，则初级电压减小，因保持交流发电机输出电压不变，则升压变压器的初级电压不变，次级电压不变，可知导线上的电压损失变大，即导线上的电流变大，输电线损失的功率变大，电流表的示数变大，选项A错误，D正确；降压变压器原副线圈两端的电压之比等于匝数之比，则降压变压器原副线圈两端的电压之比不变，选项B错误；升压变压器输出电压由匝数比和输入电压决定，则升压变压器输出电压不变，选项C错误；故选D。
2．(2018·江西九江高三上学期期末)如图甲所示，匝数n1︰n2＝1︰2的理想变压器原线圈与水平放置的间距l＝1m的光滑金属导轨相连，导轨电阻不计，处于竖直向下、磁感应强度为B＝1T的匀强磁场中，副线圈接有电阻值R＝2Ω的电阻，与导轨接触良好的电阻r＝1Ω，质量m＝0.02kg的导体棒在外力F的作用下运动，其速度随时间如图乙所示(正弦图线)规律变化，则 21993277 ( C )A．电压表的示数为3VB．电路中的电流方向每秒钟改变5次C．电阻R实际消耗的功率为2WD．在0～0.05s的时间内克服安培力做功0.48J[解析] 由图乙可知，速度v随时间变化的周期为0.2s，ω＝2πT＝10πrad/s，瞬时速度v与t满足关系式：v＝32sin10πt，导体棒切割磁感线产生的感应电动势e＝Blv＝32sin10πt V，则感应电动势的有效值E＝E m2＝3V，设原、副线圈两端电压分别为U1、U2，原、副线圈中的电流分别为I1、I2由闭合电路欧姆定律可得：U1＝E﹣I1r……①由欧姆定律可得：U2＝I2R……②由理想变压器电压关系得：U 1U 2＝n 1n 2……③由理想变压器电流关系得：I 1I 2＝n 2n 1……④由①②③④解得：I 1＝2A 、I 2＝1A ，将I 1＝2A 代入①式得U 1＝1V ，故A 错误；交变电流每个周期电流方向改变2次，因为T ＝0.2s ，所以每秒钟有5个周期，故每秒钟电流的方向改变10次，故B 错误；电阻R 实际消耗的功率P ＝I 22R ，代入数据得P ＝2W ，故C 正确；根据功能关系可得：在0～0.05s 内克服安培力所做功在数值上等于电路中产生的电热Q ＝EI I t ＝0.30J ，故D 错误。
江苏版高考物理一轮复习第11章第2节变压器电能的输送课件
D [根据UU12＝nn12，因为 n1<n2，所以是一种升压变压器，A 错误；不 能测量直流电路的电流，B 错误；原、副线圈电流的频率相同，C
错误；根据I2＝U1＝n1，因为 I1 U2 n2
1234
4．(含二极管的变压器问题)如图所示的电路中，理想变压器原、 副线圈的匝数比n1∶n2＝22∶5，电阻R1＝R2＝25 Ω，D为理想二极 管，原线圈接u＝220sin(100πt)V 的交流电，则( ) A．交流电的频率为100 Hz B．通过R2的电流为1 A C．通过 R2 的电流为 2 A D．变压器的输入功率为 200 W
n1<n2，所以副线圈的电流小于原线圈
的电流，D 正确。]
2．(远距离输电)从发电站输出的功率为220 kW，输电线的总电阻
为0.05 Ω，用110 V和11 kV两种电压输电。两种情况下输电线上由
电阻造成的电压损失之比为( )
A．100∶1
B．1∶100
C．1∶10
D．10∶1
A [由 P＝UI 得输电线的电流 I＝UP，则输电线上由电阻造成的电压 损失 ΔU＝IR＝UPR，所以两种情况下 ΔU1∶ΔU2＝U2∶U1＝100∶1， A 正确。]
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C [由原线圈交流电瞬时值表达式可知，交变电流的频率 f＝T1＝2ωπ ＝50 Hz，A 项错误；由理想变压器变压规律UU12＝nn21可知，输出电压 U2＝50 V，由理想二极管单向导电性可知，交变电流每个周期只有 一半时间有电流通过 R2，由交变电流的热效应可知，UR22·T2＝UR2·T， 解得 U＝ 22U2＝25 2 V，由欧姆定律可知，通过 R2 的电流为 2 A，
高考物理一轮复习 第11章 交变电流 传感器 第2节 变压器 电能的输送教师用书
第2节 变压器 电能的输送知识点1 理想变压器1．构造和原理(如图1121所示) (1)构造：图1121变压器由原线圈、副线圈和闭合铁芯组成． (2)原理：电磁感应的互感现象． 2．基本关系(1)电压关系：U 1U 2＝n 1n 2. (2)功率关系：P 入＝P 出．(3)电流关系：①只有一个副线圈时：I 1I 2＝n 2n 1. ②有多个副线圈时，U 1I 1＝U 2I 2＋U 3I 3＋…＋U n I n . 知识点2 远距离输电1．输电过程(如图1122所示)图11222．电压损失(1)ΔU ＝U －U ′ (2)ΔU ＝IR 3．功率损失(1)ΔP ＝P －P ′ (2)ΔP ＝I 2R ＝ΔU2R4．输送电流(1)I ＝P U (2)I ＝U －U ′R5．减少输电线上电能损失的方法(1)减小输电线的电阻R 线．由R 线＝ρLS知，可采用加大导线的横截面积、采用电阻率小的材料做导线．(2)减小输电导线中的电流．在输电功率一定的情况下，根据P ＝UI ，要减小电流，必须提高输电电压．1．正误判断(1)变压器不但能改变交变电流的电压，还能改变交变电流的频率．(×) (2)正常工作的变压器当副线圈与用电器断开时，副线圈两端无电压．(×) (3)变压器副线圈并联更多的用电器时，原线圈输入的电流随之减小．(×) (4)增大输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失．(√) (5)高压输电是通过减小输电电流来减少电路的发热损耗．(√)(6)在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越大．(√) 2．[理想变压器原理的理解](多选)理想变压器的原、副线圈匝数比n 1∶n 2＝10∶1，原线圈两端接通交流电源，则( )A ．原、副线圈中电流频率之比f 1∶f 2＝10∶1B ．原、副线圈两端电压之比为U 1∶U 2＝10∶1C ．原、副线圈内交变电流之比I 1∶I 2＝1∶10D ．变压器输入和输出功率之比P 1∶P 2＝10∶1BC [根据变压器的电压比U 1U 2＝n 1n 2和电流比I 1I 2＝n 2n 1可知选项B 、C 是正确的；对于理想变压器，不改变电流的频率，输入与输出的功率应相等，即P 1＝P 2，所以选项A 、D 是错误的．]3．[2017·庄河模拟](多选)在如图1123所示的电路中，在ab 两端输入稳定的正弦交流电，变压器原线圈中的电流为I 1，电压为U 1，输入功率为P 1，副线圈中的电流为I 2，电压为U 2，输出功率为P 2，则在滑动变阻器滑片移动的过程中，下列图象关系正确的有(B 图中曲线为双曲线的一支，D 图中曲线为抛物线)图1123A B C DAC [由原、副线圈的电压与匝数关系U 1U 2＝n1n 2可知，U 1与U 2成正比，选项A 正确；由原、副线圈的电流与匝数关系I 1I 2＝n 2n 1可知，I 1与I 2成正比，选项B 错误；由P 1＝P 2＝U 22R ＝n 22U 21n 21R，可知选项C 正确，D 错误；故选A 、C.]4．[远距离输电电损的特点](多选)在远距离输电中，当输电线的电阻和输送的电功率不变时，那么( )【导学号：92492389】A ．输电线路上损失的电压与输送电流成正比B ．输送电压越高，输电线路上损失的电压越大C ．输电线路上损失的功率跟输送电压的平方成反比D ．输电线路上损失的功率跟输电线上的电流成正比AC [输电线路上损失电压ΔU ＝Ir ，在r 一定时，ΔU 和I 成正比，若U 越高，I ＝P U，I 越小，那么ΔU 越小．输电线路上损失的功率ΔP ＝I 2r ，当P 一定时，I ＝PU，所以ΔP ＝(P U)2r ，即ΔP 和U 的平方成反比，跟I 的平方成正比，故A 、C 正确．]理想变压器原理和基本关系理想变压器 ①没有能量损失(铜损、铁损)②没有磁通量损失(磁通量全部集中在铁芯中)基 本 关 系功率关系 P 入＝P 出电压关系 原、副线圈的电压比等于匝数比：U 1U 2＝n 1n 2电流关系只有一个副线圈时，电流和匝数成反比：I 1I 2＝n 2n 1频率关系原、副线圈中电流的频率相等制约关系电压副线圈电压U2由原线圈电压U1和匝数比决定功率原线圈的输入功率P入由副线圈的输出功率P出决定电流原线圈电流I1由副线圈电流I2和匝数比决定1．(2016·全国乙卷)一含有理想变压器的电路如图1124所示，图中电阻R1、R2和R3的阻值分别为3 Ω、1 Ω和4 Ω，○A 为理想交流电流表，U为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定．当开关S断开时，电流表的示数为I；当S闭合时，电流表的示数为4I.该变压器原、副线圈匝数比为( )图1124A．2 B．3 C．4 D．5B[设原、副线圈的匝数比为k，根据变压器匝数比与电流成反比的关系，则原线圈电流为I时，副线圈电流为kI；原线圈电流为4I时，副线圈电流为4kI.根据变压器的输入功率等于输出功率得UI－I2R1＝(kI)2(R2＋R3)4UI－(4I)2R1＝(4kI)2R2联立两式代入数据解得k＝3选项B正确．]2．(2017·黄冈模拟)如图1125所示，一理想变压器的原线圈接在电压有效值为220 V的正弦式交流电源上，两副线圈匝数分别为n2＝16，n3＝144，通过理想二极管(具有单向导电性)、单刀双掷开关与一只“36 V18 W”的灯泡相连(灯泡电阻不变)，当开关接1时，灯泡正常发光，则下列说法中不正确的是( )【导学号：92492390】图1125A．原线圈的匝数为880B．当开关接2时，灯泡两端电压的有效值为20 2 VC．当开关接2时，灯泡消耗的功率约为18 WD．当开关接2时，灯泡消耗的功率约为11 WC [由n 1n 3＝U 1U L得n 1＝880，所以选项A 正确；当开关接2时，有n 1n 2＋n 3＝U 1U，解得U ＝40 V ，设交流电的周期为T ，由U 2R ·T 2＝U ′2R T ，可得灯泡两端电压的有效值为U ′＝20 2 V ，灯泡电阻为R ＝U 2LP L ＝72 Ω，灯泡消耗的实际功率为P ＝U ′2R ＝1009W≈11 W，即选项C 错误，B 、D正确．]关于理想变压器的四点注意1．变压器不能改变直流电的电压．2．变压器只能改变交变电流的电压和电流，不能改变交变电流的频率． 3．理想变压器本身不消耗能量．4．理想变压器基本关系中的U 1、U 2、I 1、I 2均为有效值．理想变压器的动态分析1(1)U 1不变，根据U 1U 2＝n 1n 2，输入电压U 1决定输出电压U 2，可以得出不论负载电阻R 如何变化，U 2不变．图1126(2)当负载电阻发生变化时，I 2变化，根据输出电流I 2决定输入电流I 1，可以判断I 1的变化．(3)I 2变化引起P 2变化，根据P 1＝P 2，可以判断P 1的变化． 2．负载电阻不变的情况(如图1127所示)图1127(1)U 1不变，n 1n 2发生变化，U 2变化． (2)R 不变，U 2变化，I 2发生变化．(3)根据P 2＝U 22R和P 1＝P 2，可以判断P 2变化时，P 1发生变化，U 1不变时，I 1发生变化．[多维探究]●考向1 匝数比不变、负载变化的情况1．(2015·安徽高考)如图1128所示电路中，变压器为理想变压器，a 、b 接在电压有效值不变的交流电源两端，R 0为定值电阻，R 为滑动变阻器．现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置，观察到电流表A 1的示数增大了0.2 A ，电流表A 2的示数增大了0.8 A ，则下列说法正确的是( )图1128A ．电压表V 1示数增大B ．电压表V 2、V 3示数均增大C ．该变压器起升压作用D ．变阻器滑片是沿c →d 的方向滑动D [电压表V 1的示数和a 、b 间电压的有效值相同，滑片滑动时V 1示数不变，选项A 错误；电压表V 2测量的电压为副线圈两端的电压，原、副线圈匝数不变，输入电压不变，故V 2示数不变，V 3示数为V 2示数减去R 0两端电压，两线圈中电流增大，易知R 0两端电压升高，故V 3示数减小，选项B 错误；理想变压器U 1I 1＝U 2I 2，则U 1ΔI 1＝U 2ΔI 2，ΔI 2＞ΔI 1，故U 2＜U 1，变压器为降压变压器，选项C 错误；因I 2增大，故知R 减小，变阻器滑片是沿c →d 的方向滑动，选项D 正确．]●考向2 负载和匝数比都变化的情况2．(多选)(2017·杭州模拟)如图1129所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，b 是原线圈中心的抽头，电压表和电流表均为理想电表，从某时刻开始在原线圈c 、d 两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u 1＝2202sin 100πt V ，则( )图1129A ．当单刀双掷开关与a 连接时，电压表V 1的示数为22 VB．当t＝1600s时，电压表V0的读数为220 VC．单刀双掷开关与a连接，当滑动变阻器滑片P向上移动的过程中，电压表V1的示数增大，电流表示数变小D．当单刀双掷开关由a扳向b时，电压表V1和电流表的示数均变小BC[当单刀双掷开关与a连接时，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，副线圈输出电压为U2＝22 V，但电压表V1示数小于U2，故A错误；当t＝1600s时，电压表V0的读数为有效值220 V，故B正确；单刀双掷开关与a连接，在滑动变阻器触头P向上移动的过程中，滑动变阻器的电阻变大，电路的总电阻变大，由于副线圈输出电压U2是由变压器决定的，所以电流表示数变小，电压表V1示数变大，故C正确；当单刀双掷开关由a扳向b 时，理想变压器原、副线圈的匝数比变为5∶1，副线圈输出电压U2变大，电流表和电压表V1的示数均变大，故D错误．]理想变压器动态分析的方法1．分清不变量和变量，弄清理想变压器中电压、电流、功率之间的联系和相互制约的关系，利用闭合电路欧姆定律，串、并联电路特点进行分析、判定．2．电压、电流、功率之间的制约关系(1)U1决定U2(2)I2决定I1(3)P2决定P13．可以把理想变压器的副线圈看做是给用户供电的无阻电源，对负载电路进行动态分析时，可以参照直流电路动态分析的方法．远距离输电1.图11210在每个回路中，变压器的原线圈是电源回路的用电器，而相应的副线圈是下一个回路的电源，每个回路均可应用闭合电路欧姆定律、串、并联电路的规律，而变压器的电压、电流、功率关系则是联系不同回路的桥梁．2．抓住两个联系(1)理想的升压变压器联系了电源回路和输送回路，由理想变压器原理可得：线圈1(匝数为n 1)和线圈2(匝数为n 2)中各个量间的关系是：U 1U 2＝n 1n 2，I 1n 1＝I 2n 2，P 1＝P 2.(2)理想的降压变压器联系了输送回路和用户回路，由理想变压器原理可得：线圈3(匝数为n 3)和线圈4(匝数为n 4)中各个量间的关系是：U 3U 4＝n 3n 4，I 3n 3＝I 4n 4，P 3＝P 4.3．掌握一个守恒能量守恒关系式：P 1＝P 线损＋P 用户．[母题] (2014·浙江高考)如图11211所示为远距离交流输电的简化电路图．发电厂的输出电压是U ，用等效总电阻是r 的两条输电线输电，输电线路中的电流是I 1，其末端间的电压为U 1.在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流为I 2.则( )图11211A ．用户端的电压为I 1U 1I 2B ．输电线上的电压降为UC ．理想变压器的输入功率为I 21r D ．输电线路上损失的电功率为I 1U【自主思考】 (1)如何计算电阻r 两端的电压？ 提示：两种方法，ΔU ＝U －U 1或ΔU ＝I 1r . (2)如何计算输电过程中的电功率损失？提示：三种方法，ΔP ＝P 入－P 出或ΔP ＝I 1(U －U 1)或ΔP ＝I 21r .A [理想变压器输入和输出功率相同，设用户端得到的电压为U 2，则有I 1U 1＝I 2U 2，U 2＝I 1U 1I 2，选项A 正确；输电线上的电压降为ΔU ＝I 1r ，或者ΔU ＝U －U 1，选项B 错误；理想变压器的输入功率为P ＝I 1U 1，选项C 错误；输电线路上损失的电功率为ΔP ＝I 21r ，选项D 错误．][母题迁移](2017·保定模拟)如图11212为远距离输电示意图，升压变压器T 1的原、副线圈匝数比为n 1∶n 2＝k ∶1，降压变压器T 2的原、副线圈匝数比为n 3∶n 4＝1∶k ，在T 1的原线圈两端接入一内阻为k 2r 、电动势e ＝E m sin ωt 的交流电源，两条输电线的总电阻为r ，假设用户处的总电阻为R ，不考虑其他因素的影响，两变压器均为理想变压器，则输电线上损失的电功率为( )【导学号：92492391】图11212A.k2E2m r2R＋2k2r2B．k2E2m r2R＋k2r2C.k2E2m r2R＋r＋k2r2D．k2E2m rR＋r＋k2r2A[由题意可知降压变压器原线圈有U3I3＝n3n4U4n4n3I4＝n23n24R＝Rk2，同理，升压变压器原线圈有U1I1＝n21n22(Rk2＋r)＝R＋k2r，又U1I1＝22E m－I1k2rI1＝22E mn2n1I2－k2r，联立解得输电线上的电流I2＝2kE m2R＋2k2r，则输电线上损失的电功率P r＝I22r＝k2E2m r2R＋2k2r2，A正确．]输电线路功率损失的计算方法1．P损＝P－P′，P为输送的功率，P′为用户所得功率．2．P损＝I2线R线，I线为输电线路上的电流，R线为线路电阻．3．P损＝ΔU2R线，ΔU为输电线路上损失的电压，R线为线路电阻．4．P损＝ΔUI线．。
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第2讲变压器电能的输送知识点理想变压器Ⅱ1．构造：如图所示。
变压器主要由错误!闭合铁芯和错误!绕在铁芯上的两个线圈组成.(1)原线圈：指与交流电源连接的线圈,03初级线圈。
（2）副线圈：指与负载连接的线圈，也叫错误!次级线圈。
205互感现象。
3．理想变压器的基本关系式(1)功率关系：P入＝P出。
(2)电压关系:错误!＝错误!,若n1>n2，为错误!降压变压器；若n1〈n2，为错误!升压变压器。
（3)电流关系：只有一个副线圈时，I1I2＝错误!错误!；有多个副线圈时，U1I1＝U2I2＋U3I3＋…＋U n I n. 4．几种常用的变压器(1）自耦变压器（也叫调压变压器）。
(2)互感器①电压互感器:可以把错误!高电压降为错误!低电压；②电流互感器：可以把错误!强电流降为错误!弱电流.知识点远距离输电Ⅰ1．减少输电电能损失的两种方法减少输电电能损失的理论依据：P损＝I2R。
(1）减小输电线的电阻:根据电阻定律R＝ρlS,要减小输电线的电阻R，在保证输电距离情况下，可采用减小材料的错误!电阻率、增大导线的错误!横截面积等方法。
（2）减小输电导线中的电流:在输电功率一定的情况下,根据P＝UI，要减小电流，必须提高错误!输电电压。
2．远距离高压输电的分析（1）输电过程(如图所示）(2)输送电流①I＝PU＝错误!.②I＝错误!。
(3）电压损失①ΔU＝U－U′。
②ΔU＝错误!IR。
(4）功率损失①ΔP＝P－P′.②ΔP＝错误!I2R＝错误!错误!2R＝错误!。
一堵点疏通1．变压器不但可以改变交流电压，也可以改变稳恒直流电压。
（）2．理想变压器的基本关系式中，电压和电流均为有效值。
（)3．高压输电的目的是增大输电的电流。
（)4．在输送电压一定时，输送的电功率越大，输送过程中损失的功率越小。
（)5．变压器原线圈中的电流由副线圈中的电流决定。
() 6．变压器副线圈中的电压由原线圈中的电压决定。
（）答案 1.×2。
√ 3.× 4.× 5.√6。
√二对点激活1．（人教版选修3－2·P44·T2改编）有些机床为了安全，照明电灯用的电压是36 V,这个电压是把380 V的电压降压后得到的。
如果变压器的原线圈是1140匝,副线圈是（)A．1081匝B。
1800匝C.108匝D.8010匝答案C解析由错误!＝错误!得n2＝错误!＝108匝，故C正确。
2．(人教版选修3－2·P44·T5改编）(多选）如图是街头变压器通过降压给用户供电的示意图,变压器的输入电压是市区电网的电压，当滑动变阻器R的滑片向下移动时，下列说法正确的是()A.读数不变，读数不变B.读数变大，读数不变C.读数变大,读数变小D。
读数不变，读数不变答案AC解析输入电压不变，所以读数不变，由错误!＝错误!知，读数不变,故A正确；滑片下移，R变小，故读数变大,I1由I2决定,n1I1＝n2I2，所以读数变大,R0分压变大，故读数变小，所以C正确，B、D错误.3．（人教版选修3－2·P50·T3改编)从发电站输出的功率为220 kW，输电线的总电阻为0。
05 Ω，用110 V和11 kV两种电压输电。
两种情况下输电线上由电阻造成的电压损失之比为（) A．100∶1 B。
1∶100C。
1∶10 D.10∶1答案A解析由题意知输电线上的电流I＝错误!，则输电线的总电阻造成的电压损失ΔU＝Ir＝错误!，故错误!＝错误!＝错误!＝错误!＝错误!，故选A。
4．(人教版选修3－2·P50·T5改编)（多选)如图所示为远距离输电示意图,其中水电站发电机的输出功率为100 kW，发电机的电压为250 V。
通过升压变压器升高电压后向远处输电，输电线总电阻为8 Ω，在用户端用降压变压器把电压降为220 V。
要求在输电线上损失的功率控制为5 kW（即用户得到的功率为95 kW）.下列说法正确的是(）A．输电线上通过的电流为25 AB．降压变压器的输入电压为4000 VC．升压变压器的匝数比为错误!D．降压变压器的匝数比为错误!答案AC解析输电线上的电流I2＝错误!＝错误!A＝25 A，A正确;输电线上损失的电压U损＝I2R＝25×8 V＝200 V，升压变压器的输出电压U2＝PI2＝10000025V＝4000 V，则降压变压器的输入电压U3＝U2－U损＝4000 V－200 V＝3800 V，B错误；升压变压器的匝数比n1n2＝错误!＝错误!＝错误!，C正确；降压变压器的匝数比错误!＝错误!＝错误!＝错误!,D错误。
考点细研悟法培优考点1理想变压器的工作原理和基本关系1．变压器的工作原理2．基本关系（1）无漏磁，故原、副线圈中的Φ相同。
(2)线圈无电阻，因此无电压降，副线圈两端电压U2＝n2错误!.（3）根据Un＝错误!得，套在同一铁芯上的线圈，有错误!＝错误!＝错误!＝…。
(4）无电能损失，因此P入＝P出，无论副线圈是一个还是多个，总有U1I1＝U2I2＋U3I3＋…，将电压关系代入可得n1I1＝n2I2＋n3I3＋…。
(5)变压器只能改变交变电流的电压和电流,不能改变交变电流的频率。
(6）理想变压器基本关系中的U1、U2、I1、I2均为有效值。
3．基本关系式中物理量之间的决定关系例1(2019·广西名校高三上学期联合调研)(多选）如图所示，理想变压器原、副线圈分别接有一只电阻，阻值关系为R2＝2R1，原线圈接到交变电压上后,电阻R1上的电压是电阻R2上的电压的2倍，下面说法正确的是（）A．变压器原、副线圈匝数比为1∶2B．变压器原、副线圈匝数比为1∶4C．R1消耗的功率占电源输出功率的错误!D．R2上的电压等于电源电压的错误!（1)如何求变压器原、副线圈的匝数比？提示：求出原、副线圈中的电流比，由错误!＝错误!求匝数比。
(2)此题电源电压等于什么？提示：R1上的电压与变压器输入电压之和.尝试解答选BC。
设变压器原、副线圈匝数分别为n1和n2,则流过变压器原、副线圈的电流比:错误!＝错误!，由于U R1＝I1R1,U2＝I2R2,且由题可知U R1＝2U2，R2＝2R1，可得错误!＝错误!＝错误!，故A错误，B正确;R1消耗的功率:P1＝I错误!R1，R2消耗的功率：P2＝I错误!R2，联立可得：P1＝8P2,电源输出的总功率：P＝P1＋P2，可知R1消耗的功率占电源输出功率的错误!，故C正确;R2上的电压为U2，则变压器的输入电压：U1＝n1n2U2＝错误!U2，电源的电压：U0＝U R1＋U1＝2U2＋错误!U2＝错误!U2，所以R2上的电压等于电源电压的错误!，故D错误。
1．变压器原线圈回路含有负载问题的分析（1)在原线圈回路中，原线圈两端的电压与负载两端电压之和等于电源的电压；（2）要求解原线圈回路中负载的电流、电压和功率，一般需先求副线圈回路中的电流，然后根据理想变压器的关系求得原线圈回路中负载的电流。
原、副线圈的电流关系往往是解决问题的突破口。
2．含有多个副线圈的变压器的电路分析副线圈有两个或两个以上时，一般从原、副线圈的功率相等入手.利用P1＝P2＋P3＋…，结合电压匝数比关系、欧姆定律等分析。
3．变压器与二极管相结合的分析当副线圈回路中含有二极管时，由于二极管具有单向导电性，会使交变电流只有一半时间导通,经过二极管后的输出电压的有效值与副线圈两端交流电压的有效值不相等，应根据电流的热效应进行计算。
［变式1－1］（2019·山东济宁一模)如图所示，理想变压器原线圈接一正弦交变电源，其电压的有效值恒定不变,两个副线圈的匝数分别为n1和n2，所接电阻分别为R1和R2,且R2＝4R1。
不计电流表内阻，当只闭合S1时，电流表示数为1 A，S1、S2都闭合时，电流表示数为2 A，则n1∶n2等于（）A．1∶1 B.1∶2C．1∶3 D.1∶4答案B解析设原线圈的电压为U，当只闭合S1时,电流表示数为1 A,则变压器的输入功率为U×1 A，则副线圈的输出功率为U×1 A；当S1和S2都闭合时，电流表示数为2 A,则变压器的输入功率为U×2 A，则副线圈的输出功率为U×2 A；因此两副线圈的输出功率之比为1∶1；根据P＝错误!，结合负载4R1＝R2的阻值关系,则有错误!＝错误!,解得U1∶U2＝1∶2;由变压器的电压与匝数成正比，则有n1∶n2＝1∶2,故B正确.［变式1－2](2019·河南百师联盟高三上学期七调)一理想变压器的初级线圈为n1＝100匝，次级线圈n2＝30匝，n3＝20匝，一个电阻为48.4 Ω的小灯泡接在副线圈n2与n3上，如图所示。
当原线圈与e＝220错误!sinωt V的交流电源连接后，变压器的输入功率是()A．10 W B.20 WC。
250 W D。
500 W答案A解析根据副线圈的接法知道，副线圈2和3的接法相反，电动势抵消一部分，相当于灯泡接在10匝的副线圈上，根据电源电动势的表达式知原线圈电压有效值为220 V,根据电压与匝数成正比知灯泡两端的电压为22 V，灯泡功率P＝U2R＝错误!W＝10 W,故变压器的输入功率是10 W，故选A。
考点2理想变压器的动态分析常见的理想变压器的动态分析问题一般有两种：匝数比不变的情况和负载电阻不变的情况。
1．匝数比不变的情况(如图所示)（1）U1不变，根据错误!＝错误!，输入电压U1决定输出电压U2，可以得出不论负载电阻R如何变化,U2不变。
(2)当负载电阻发生变化时,I2变化,根据输出电流I2决定输入电流I1，可以判断I1的变化。
（3)I2变化引起P2变化，根据P1＝P2，可以判断P1的变化。
2．负载电阻不变的情况(如图所示）(1)U1不变，错误!发生变化，U2变化。
(2)R不变，U2变化，I2发生变化。
（3）根据P2＝错误!和P1＝P2，可以判断P2变化时,P1发生变化,U1不变时,I1发生变化。
3．分析动态问题的步骤I1错误!P1。
例2(多选）如图所示，理想变压器原线圈与电阻R串联，和电压表并联，原、副线圈的匝数比为20∶1，b是原线圈的中心抽头，副线圈连接滑动变阻器、电流表，电表均为理想交流电表.已知交流电源电压瞬时值表达式为u＝311sin100πt（V)。
将单刀双掷开关K扳向a后，下列说法中正确的是()A．电压表的示数为220 VB．若将滑动变阻器的滑片下移,则电压表的示数减小,R消耗的功率增大C．通过滑动变阻器的交流电的频率为100 HzD．若将单刀双掷开关由a扳向b，则电压表的示数减小(1)若将滑动变阻器的滑片下移，如何判断电压表示数的改变？提示:若将滑动变阻器的滑片下移，判断出原线圈电流的变化，再用电源电压减去R两端电压来判断电压表示数的改变.（2)将开关由a扳向b,电压表右侧的部分能看成一个电阻吗？提示：能.尝试解答选BD。